LED線(xiàn)性驅動(dòng)技術(shù)將成為新一代的電源技術(shù)

　　線(xiàn)性方案是指用線(xiàn)性調整器來(lái)實(shí)現對LED電流的控制。線(xiàn)性調整器，顧名思義，主要原理是使用開(kāi)關(guān)管的放大區間進(jìn)行平衡輸入電壓影響來(lái)進(jìn)行恒流調整器控制器（傳統開(kāi)關(guān)控制是開(kāi)關(guān)控制狀態(tài)），有點(diǎn)類(lèi)似LDO。LED的線(xiàn)性驅動(dòng)技術(shù)是新一代的電源技術(shù)，無(wú)高頻開(kāi)關(guān)動(dòng)作，所以天生無(wú)EMC之隱憂(yōu)；又可以省去變壓器等磁性元件，部分應用還可省去電解電容，實(shí)現高PF，低THD?？紤]功耗，現在IC的主要難點(diǎn)在于如何實(shí)現更寬的輸入電壓，并做到高效率。既是如此在電網(wǎng)比較穩定的地區，單段式控制有其低成本高性能優(yōu)勢，獲得較大的應用。應用領(lǐng)域涵蓋平面球泡燈，燈絲燈，可控硅調光等。

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　　球泡燈，顧名思義，就是球泡形狀的燈，自愛(ài)迪生發(fā)明鎢絲燈泡以來(lái)，它這個(gè)造型已經(jīng)深入人心了。外形發(fā)展不多，但內容就日新月異了。節能燈（學(xué)名CFL緊湊型熒光燈）已領(lǐng)風(fēng)騷數年，節能高效是它的代名詞；而現在，LED時(shí)代來(lái)了，LED在發(fā)光原理、節能、環(huán)保的層面上都遠遠優(yōu)于傳統CFL照明產(chǎn)品，在同等光效的情況下，能耗已經(jīng)降到的白熾燈的1/8和節能燈的1/2，而且天生適合調光。

　　LED球泡燈照明最大的市場(chǎng)是民用市場(chǎng)，為了防止眩光問(wèn)題，外殼通常會(huì )使用磨砂玻璃或亞克力來(lái)制作?？梢灾苯佑墒须婒寗?dòng)。下圖是常用的塑包鋁架構的LED球泡

　　圖1 常用塑包鋁結構的LED球泡燈

　　傳統意義球泡燈珠是SMT型，所以我們簡(jiǎn)稱(chēng)平面球泡燈，現在舉例一個(gè)典型的LED球泡如何被驅動(dòng)點(diǎn)亮。

　　圖2是應用PT4515做的一個(gè)800lm的球泡燈方案。從圖2可以看出，線(xiàn)路極其簡(jiǎn)單，REXT設置LED輸出電流，而OUT是調整器輸出，用來(lái)調節輸入電壓帶來(lái)的波動(dòng)。PowTechPT4515只有3pin，除了傳統的電流調節之外，恒功率輸出特性可以較大擴大應用范圍，使系統更加穩定可靠。

　　圖2 PT4515做的一個(gè)800lm的球泡燈方案

　　球泡燈采用線(xiàn)性驅動(dòng)有個(gè)明顯的好處是：無(wú)須使用電解電容器及磁性器件，整燈電子元件完全由貼片元件組成，可以實(shí)現自動(dòng)化生產(chǎn)，提高可靠性的同時(shí)也提高了生產(chǎn)效率，降低了成本。圖3是由此方案組成的光電引擎圖片，整個(gè)系統全是貼片元件。非常簡(jiǎn)潔。圖4是這個(gè)光電引擎發(fā)光時(shí)的熱成像圖，可見(jiàn)熱量分布均勻。圖5是由這個(gè)光電引擎組成的LED球泡燈。

　?。ǘ艚z燈應用

　　燈絲燈是是球泡燈的另一種形態(tài)，其LED燈珠是類(lèi)似火柴棒型的絲狀。燈絲燈最早是在2008年，日本牛尾光源推出的由LED燈珠構成燈絲的仿傳統白熾燈，引起業(yè)內極大關(guān)注，并且實(shí)現量產(chǎn)化。隨后以L(fǎng)ED燈絲為光源的蠟燭燈、球泡燈開(kāi)始大量出現且被越來(lái)越多的消費者所接受，當時(shí)適用的場(chǎng)合主要是在五星級商務(wù)酒店、高檔豪華住宅等室內照明場(chǎng)所，在人們的心理當中，它是一種高檔的代名詞。因為它兼備了2種精神，復古與創(chuàng )新，但未曾大量普及。隨著(zhù)技術(shù)的進(jìn)步，LED燈絲的降價(jià)，燈絲燈慢慢平民化起來(lái)，開(kāi)始飛入尋常百姓家。

　　燈絲燈外形和鎢絲燈非常相像，幾根燈絲巧妙相連，構成各種經(jīng)典形狀，全周光設計使之安全無(wú)死角。燈絲燈的基本結構如圖6，把LED燈珠綁定在透明基板，再裹覆熒光粉，二邊做上電極，通電即可發(fā)光。

　　圖6 LED燈絲燈

　　燈絲燈一般考慮自散熱條件，設計皆為高壓小電流，LED驅動(dòng)需要精準恒流控制，燈絲燈因為很多情況下受體積所限，對于線(xiàn)性的方案格外需求。通常針對常用的二種燈頭，E26/E27和E12/14型，PT4515都有對應的方案。

　　E26/E27燈頭方案

　　對于E26/E27燈頭的線(xiàn)性恒流驅動(dòng)電源，尤其是高壓的，要求燈絲串聯(lián)來(lái)提高效率，圖7是用線(xiàn)性驅動(dòng)芯片（PT4515）做的燈絲燈（3串2并）應用電路及電源實(shí)物圖片，因為E27燈頭相對體積充足，熱處理相對容易，同時(shí)為了節約成本，電解電容此處也可以不需要。

　　當然部分燈絲也可做成4串應用，再加上電解，此時(shí)效率可以做到90以上。

　　E14/12無(wú)塑件方案

　　E14/E12因為體積很小，里面只能放下一個(gè)整流橋和一顆電容，和一顆芯片的空間，所以此時(shí)基本上線(xiàn)性的天下。

　　因為可以兼容無(wú)電容輸出，E12燈頭下更是越顯神通。圖8是基于E14的PT4515方案。

　　此時(shí)放了一顆小電解電容，效率可以達到90以上。

　?。ㄈ┱{光應用

　　PT4515線(xiàn)性方案還有個(gè)天生的優(yōu)點(diǎn)，是可以可控硅調光，比如前面的2個(gè)燈絲燈方案，在很多情況下調光性能是優(yōu)秀的，尤其是在吊燈蠟燭泡應用、一拖十以上時(shí)；但如果燈的數目較少時(shí)，它的調光器兼容性略差，為了提高可控硅的兼容性，應用上多加了個(gè)PT4515，充當有源Bleeding，很大程度可防止可控硅Missfire，提高了調光器的兼容性。圖9是一個(gè)典型應用方案。

　　圖9 寬范圍兼容雙PT4515方案

　　因為此處用了2個(gè)PT4515，會(huì )占用PCB較大體積，為了縮小系統體積，華潤矽威把這2顆芯片封裝成一顆芯片（產(chǎn)品名字為PT4516），里面的2顆PT4515是獨立的。這意味著(zhù)PT4516中的2顆PT4515除了分開(kāi)使用調光使用（此時(shí)不共地），也可以并聯(lián)共地使用，以達到擴流使用，圖10是PT4516典型應用圖。IC1中的一顆單元用來(lái)Bleeding，其他幾個(gè)都是并聯(lián)使用，擴流從而達到降溫目的。

　　PT4515因為是單段3PIN結構，可以隨意組合，比如填谷應用，全電壓應用，無(wú)頻閃，并聯(lián)擴流使用等，可以滿(mǎn)足各種客戶(hù)需求。

　　圖10 PT4516典型應用圖

　　上面的二種方案都能實(shí)現可控硅調，常用的兼容可控硅型號都能兼容，部分列舉如下：

　　總結及展望

　　隨著(zhù)LED技術(shù)的發(fā)展，LED的價(jià)格會(huì )越來(lái)越低，LED照明會(huì )走入千家萬(wàn)戶(hù)，LED球泡燈作為白熾燈的替代方案會(huì )被越來(lái)越多的用戶(hù)所接受，其驅動(dòng)技術(shù)也會(huì )日新月異快速發(fā)展，線(xiàn)性方案因為其優(yōu)異的性?xún)r(jià)比而逐漸成為L(cháng)ED驅動(dòng)主流，當然線(xiàn)性的驅動(dòng)技術(shù)也在不斷發(fā)展。PT4515因為使用方便，成本合適，受到廣大客戶(hù)需要。當然華潤矽威會(huì )在此方面投入更多的精力，推出更多滿(mǎn)足客戶(hù)應用的方案及產(chǎn)品。